一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法

摘要

一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法，涉及汽轮机热加工技术领域。本发明的目的是要解决常规汽轮机组低压空心隔板焊接时外环中分面收口产生向内变形的问题。方法：一、将以往低压空心隔板焊接时隔板外环的预变形量作为基准尺寸，以焊接时中分面产生向内收口的相反方向，将中分面按基准尺寸顶开，将拉筋沿中分面焊接在隔板外环上，对隔板外环进行热处理后，去掉拉筋；二、以焊接时中分面产生向内收口的方向将隔板外环按基准尺寸顶回，再将拉筋沿中分面焊接在隔板外环上；三、将隔板外环、空心导叶和隔板内环装配后进行焊接，去掉拉筋，将隔板去处应力。本发明适用于消除汽轮机低压空心隔板外环焊接时中分面收口产生的变形。

权利要求

1.一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：一、将以往低压空心隔板焊接时隔板外环(1)的预变形量作为基准尺寸，以隔板外环(1)焊接时中分面(4)产生向内收口的相反方向，将隔板外环(1)的中分面(4)按基准尺寸顶开，将拉筋沿中分面(4)焊接在隔板外环(1)上，对隔板外环(1)进行加热至610℃～630℃、保温4h～6h的热处理后，去掉拉筋；

二、以隔板外环(1)焊接时中分面(4)产生向内收口的方向将隔板外环(1)按照基准尺寸顶回，再将拉筋沿中分面(4)焊接在隔板外环(1)上；

三、将隔板外环(1)、空心导叶(2)和隔板内环(3)装配后进行焊接，然后去掉拉筋，对装配后的隔板采用振动时效方式进行去除应力处理。

2.根据权利要求1所述的一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法，其特征在于所述步骤一中热处理前，先将石棉泥堵住隔板外环(1)的疏水孔。

3.根据权利要求1所述的一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法，其特征在于所述步骤一中热处理为将隔板外环(1)加热至620℃，保温5h。

4.根据权利要求1所述的一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法，其特征在于步骤一、二中用千斤顶来顶隔板外环(1)。

5.根据权利要求1所述的一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法，其特征在于所述步骤三中采用氩弧焊对隔板外环(1)、空心导叶(2)和隔板内环(3)进行焊接。

说明书

一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及汽轮机热加工技术领域。

背景技术

[0002] 常规汽轮机组低压空心隔板，由空心的带疏水腔室的隔板外环、隔板内环和空心导叶组成，装配后采用氩弧焊焊接而成，焊缝位置分别在隔板外环与空心导叶、空心导叶与隔板内环连接的部位。由于低压隔板尺寸大，产生的焊接量也大，隔板外环中空结构刚性又比较差，因此在焊接收缩的作用下在中分面部位会产生向内收口的变形，从而改变隔板汽道节圆，并导致在隔板焊接后合半时出现径向错牙的现象，质量不稳定。

[0003] 因此，如何解决常规汽轮机组低压空心隔板焊接时外环中分面收口产生向内变形的问题，是汽轮机热加工技术领域存在的难题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是要解决常规汽轮机组低压空心隔板焊接时外环中分面收口会产生向内变形的问题，而提供一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法。

[0005] 一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法，是按以下步骤完成的：

[0006] 一、将以往低压空心隔板焊接时隔板外环的预变形量作为基准尺寸，以隔板外环焊接时中分面产生向内收口的相反方向，将隔板外环的中分面按基准尺寸顶开，将拉筋沿中分面焊接在隔板外环上，对隔板外环进行热处理后，去掉拉筋；

[0007] 二、以隔板外环焊接时中分面产生向内收口的方向将隔板外环按照基准尺寸顶回，再将拉筋沿中分面焊接在隔板外环上；

[0008] 三、将隔板外环、空心导叶和隔板内环装配后进行焊接，然后去掉拉筋，对装配后的隔板进行去除应力处理。

[0009] 本发明的原理：

[0010] 结合以往经验数据，计算出隔板外环的预变形量，以预变形量作为基准尺寸，先用千斤顶以隔板外环焊接时中分面产生向内收口的相反方向将隔板外环的中分面按基准尺寸顶开，此时隔板外环的中分面存在向内收口的趋势(即存在向内收口的应力)，采用拉筋固定，并进行热处理去除应力，再用千斤顶以隔板外环焊接时中分面产生向内收口的方向将隔板外环按基准尺寸顶回，此时隔板外环内部存在向外张口的趋势(即存在向外张口的应力)，采用拉筋固定，将隔板外环、空心导叶和隔板内环装配后进行焊接，焊接时隔板外环的中分面会产生向内收口的趋势，隔板外环内部存在向外张口的趋势与焊接时中分面会产生向内收口的趋势相互抵消，从而避免隔板外环焊接时中分面的收口产生向内变形。

[0011] 本发明的优点：

[0012] 本发明一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法，通过对隔板外环执行一套工艺流程，有效消除了低压空心隔板外环的中分面部位焊后收口产生变形的问题，避免产生节圆变化而导致合半后径向错牙的情况，装配后隔板质量明显提高，经反复试验统计出的数据证明，合半后径向错牙率减少了31％～43％，大幅节约了生产制造所需的成本。

[0013] 本发明适用于消除汽轮机低压空心隔板外环焊接时中分面收口产生的变形。

附图说明

[0014] 图1为汽轮机低压空心隔板外环焊接后中分面收口变形的示意图；

[0015] 图1中A为焊接后隔板外环中分面收口变形的方向；

[0016] 其中：1.隔板外环；2.空心导叶；3.隔板内环；4.中分面。

具体实施方式

[0017] 具体实施方式一：本实施方式一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法，是按以下步骤完成的：

[0018] 一、将以往低压空心隔板焊接时隔板外环1的预变形量作为基准尺寸，以隔板外环1焊接时中分面4产生向内收口的相反方向，将隔板外环1的中分面4按基准尺寸顶开，将拉筋沿中分面4焊接在隔板外环1上，对隔板外环1进行热处理后，去掉拉筋；

[0019] 二、以隔板外环1焊接时中分面4产生向内收口的方向将隔板外环1按照基准尺寸顶回，再将拉筋沿中分面4焊接在隔板外环1上；

[0020] 三、将隔板外环1、空心导叶2和隔板内环3装配后进行焊接，然后去掉拉筋，对装配后的隔板进行去除应力处理。

[0021] 本实施方式的原理：

[0022] 结合以往经验数据，计算出隔板外环1的预变形量，以预变形量作为基准尺寸，先用千斤顶以隔板外环1焊接时中分面4产生向内收口的相反方向将隔板外环1的中分面4按基准尺寸顶开，此时隔板外环1的中分面4存在向内收口的趋势(即存在向内收口的应力)，采用拉筋固定，并进行热处理去除应力，再用千斤顶以隔板外环1焊接时中分面4产生向内收口的方向将隔板外环1按基准尺寸顶回，此时隔板外环1内部存在向外张口的趋势(即存在向外张口的应力)，采用拉筋固定，将隔板外环1、空心导叶2和隔板内环3装配后进行焊接，焊接时隔板外环1的中分面4会产生向内收口的趋势，隔板外环1内部存在向外张口的趋势与焊接时中分面4会产生向内收口的趋势相互抵消，从而避免隔板外环1焊接时中分面4的收口产生向内变形。

[0023] 本实施方式的优点：

[0024] 一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法，通过对隔板外环1执行一套工艺流程，有效消除了低压空心隔板外环1的中分面4部位焊后收口产生变形的问题，避免产生节圆变化而导致合半后径向错牙的情况，装配后隔板质量明显提高，经反复试验统计出的数据证明，合半后径向错牙率减少了31％～43％，大幅节约了生产制造所需的成本。

[0025] 具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：所述步骤一中热处理前，先将石棉泥堵住隔板外环1的疏水孔。

[0026] 其他步骤与具体实施方式一相同。

[0027] 将隔板外环1的疏水孔堵住，是为了防止在热处理过程中隔板外环1的疏水孔壁氧化形成氧化层，不好清理。

[0028] 具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同点是：所述步骤一中热处理为将隔板外环1加热至610℃～630℃，保温4h～6h。

[0029] 对隔板外环1进行热处理，是为了消除因以隔板外环1焊接时中分面4产生向内收口的相反方向将隔板外环1的中分面4按基准尺寸顶开而产生的应力，防止隔板外环1去掉拉筋后中分面4收口产生变形，热处理具体工艺参数需根据隔板外环1的材质和厚度进行调整。

[0030] 其他步骤与具体实施方式一或二相同。

[0031] 具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：所述步骤一中热处理为将隔板外环1加热至620℃，保温5h。

[0032] 其他步骤与具体实施方式一至三之一相同。

[0033] 具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤一、二中用千斤顶来顶隔板外环1。

[0034] 其他步骤与具体实施方式一至四之一相同。

[0035] 具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：所述步骤三中采用氩弧焊对隔板外环1、空心导叶2和隔板内环3进行焊接。

[0036] 其他步骤与具体实施方式一至五之一相同。

[0037] 采用氩弧焊对隔板外环1、空心导叶2和隔板内环3进行焊接，焊接质量好。

[0038] 具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：所述步骤三中采用振动时效方式去除应力。

[0039] 其他步骤与具体实施方式一至六之一相同。

[0040] 采用振动时效方式对装配后的隔板去除隔板内部残余的应力，不会在隔板表面形成氧化层，避免装配后的隔板有些位置难以去除氧化层。

[0041] 采用以下实施例验证本发明的有益效果：

[0042] 实施例一：一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法，是按以下步骤完成的：

[0043] 一、对隔板外环1、空心导叶2和隔板内环3进行试装配，画出隔板外环1和隔板内环3上疏水孔的位置线，按位置线加工出疏水孔，用试剂彻底清理切削液、油污、铁锈等杂质。
将以往低压空心隔板焊接时隔板外环1的预变形量8mm作为基准尺寸，以隔板外环1焊接时中分面4产生向内收口的相反方向，将隔板外环1的中分面4按基准尺寸顶开，将拉筋沿中分面4焊接在隔板外环1上，先将石棉泥堵住隔板外环1的疏水孔，再对隔板外环1进行热处理，将隔板外环1加热至620℃，保温5h，消除应力，热处理后，去掉拉筋，清理中分面4下的切削液和焊渣；

[0044] 二、以隔板外环1焊接时中分面4产生向内收口的方向将隔板外环1按照基准尺寸顶回，再将拉筋沿中分面4焊接在隔板外环1上；

[0045] 三、将隔板外环1、空心导叶2和隔板内环3装配后采用氩弧焊进行焊接，根据隔板材料选用了ER309L焊条，焊脚尺寸6mm。焊接完成后，去掉拉筋，清理中分面4下的切削液和焊渣，对装配后的隔板采用振动时效方式去除应力。

[0046] 本实施例的原理：

[0047] 结合以往经验数据，计算出隔板外环1的预变形量，以预变形量作为基准尺寸，先用千斤顶以隔板外环1焊接时中分面4产生向内收口的相反方向将隔板外环1的中分面4按基准尺寸顶开，此时隔板外环1的中分面4存在向内收口的趋势(即存在向内收口的应力)，采用拉筋固定，并进行热处理去除应力，再用千斤顶以隔板外环1焊接时中分面4产生向内收口的方向将隔板外环1按基准尺寸顶回，此时隔板外环1内部存在向外张口的趋势(即存在向外张口的应力)，采用拉筋固定，将隔板外环1、空心导叶2和隔板内环3装配后进行焊接，焊接时隔板外环1的中分面4会产生向内收口的趋势，隔板外环1内部存在向外张口的趋势与焊接时中分面4会产生向内收口的趋势相互抵消，从而避免隔板外环1焊接时中分面4的收口产生向内变形。

[0048] 本实施例的优点：

[0049] 一种消除汽轮机低压空心隔板外环中分面收口变形的方法，通过对隔板外环1执行一套工艺流程，有效消除了低压空心隔板外环1的中分面4部位焊后收口产生变形的问题，避免产生节圆变化而导致合半后径向错牙的情况，装配后隔板质量明显提高。